JP6486467B2 - シードプライミングの改良された方法 - Google Patents
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Description
浸漬時間は、ISTA規則(国際種子検査協会、種子の検査のための国際規則における水分含有量の決定)に沿って、種子の水分含有量の増加が非常に遅くなるまで、決められた間隔の水分含有量決定によって決定される。ナガハグサでは、種子の水分含有量は135分の後、非常に遅くなる。そこで、浸漬時間は、135分と決定された。浸漬後、種子の水分含有量がまた決定され、ナガハグサでは50%だった。
一度水に浸漬された種子が発芽するまでに必要な時間は、最初にその水分を低減せずにインキュベートすることで決定される。ナガハグサでは、一度水に浸漬された種子が発芽するまでに必要な時間は、84時間であると決定された。
種(パプリカ20g、小麦500g、ヨーロッパアカマツ100g、ナガハグサ400g)が、バケツの中で、手で断続的に水(種子の重量パーセント量w/wの5倍)をかき混ぜながら浸漬され、所定の浸漬時間(上記参照)、例えばナガハグサでは135分、新鮮な空気の泡で通気された。
種子の水分は、RCF500で6分間遠心分離により低減され、その後、種子の水分含有量が浸漬前の水分含有量より低い、ユニットの2〜5%の水分含有量となるまで、例えばナガハグサでは45%となるまで、相対湿度35%の周囲条件で乾燥させた。
水分を低減した後、種子は、回転装置に置かれて、決定されたインキュベーション時間(上記参照)、例えばガハグサでは84時間、相対湿度が95%の新鮮な空気の雰囲気下でインキュベートされた。
インキュベーションの後、種子の水分含有量が浸漬する前と同じ水分となるよう、例えばナガハグサでは8.9%、水分含有量が低減されるまで、種子は、約摂氏30度で相対湿度30%の環境で乾燥された。
4種類(パプリカ、小麦、ヨーロッパアカマツ、ナガハグサ)に対して上記述べられた方法に沿ってプライミングが実施された。
インキュベート時間、種子のインキュベート水分(MC)量、及び乾燥した種子の水分含有量(MC)、及び浸漬時間は、上記述べられ、表1に要約された方法に沿って決定された。
平均発芽時間(MGT)を減らすこと、様々な種子の種のための、実生発生時間、苗長さ及び苗の生体重や発芽能力(GC)を向上させることに対するプライミングの効果が表2に示される。
表2で提供される苗の寸法(苗長さ及び苗の生体重)は、様々な苗の重量や苗の長さが、以下に示される様々な期間の後に記録されたものである。
パプリカ、長さ 16日、重さ 30苗
小麦、長さ 8日、重さ 10苗
ヨーロッパアカマツ、長さ 15日、重さ 30
苗ナガハグサ、長さ 15日、重さ 40苗。
本プライミングはまた、短縮された発芽時間や苗の寸法が大きくなるなど、屋外での発芽パフォーマンスも意義深く向上させた。
浸漬及びインキュベーション時間は、実施例1と同様に決定された。
種子の処理プロセス(吸収、水分含有量低減、インキュベーション及び乾燥)の中で、中間の水分含有量の低減は非常に重要である。水分含有量低減工程の理解を深めるため、次の例の実験が行われた。
1.種子を水に浸漬するために、所定時間20度の水で、25gの種子に水分を吸収させた。
2.続いて、種子の水分含有量は、水分を吸収した種子が、以下の水分含有量に30分以内で到達するような方法で(相対湿度/空気流及び摂氏25度で)低減された。
a. 浸漬した種子の1〜5%未満
b. 約25%の水分含有量(乾燥重量ベース)まで
3.水分含有量を低減された種子は、種子の水分含有量が減少しないか、1〜5%を越えて増加するような環境でインキュベートされた。この工程は、約1.5リットルの容積の容器で行われた。容器はステンレス鋼の網で製造された。容器は約99%の湿度のインキュベーターに置かれた。容器の網は、容器及びインキュベーターの間の空気の交換を可能にした。
4.インキュベーションの後、安全に貯蔵できるように、種子は吸収前の最初の水分含有量に戻るまで乾燥された。
5.種子のインキュベーションの水分含有量(MC)、インキュベーション時間、及び平均発芽時間(MGT)の減少及び発芽能力(GC)の増加のプライミング効果が、上記述べられた方法に沿って決定された。
水分含有量(MC)(乾燥種子ベース)の低減の異なるレベルに関する、平均発芽時間(MGT)及び発芽能力(GC)のプライミング効果が表3に示される。表3に示されるように、種子が発芽を完了するまでに必要となる水のすぐ下から25%までに亘る範囲の試験で、中間の水の低減がされたとき、平均発芽時間(MGT)(時間)の重要な低下が観察された。
種子の処理プロセス(吸収、水分含有量低減、インキュベーション及び乾燥)の中で、気体の湿度及び気体の流れは、インキュベーション中の水分含有量に影響を与える。種子の水分含有量は、種子の水分含有量が相対的に低く、気体の相対湿度が十分高ければ、インキュベーション中に増加するだろう。しかし、現在のプライミングの技術に関しては、インキュベーション前の種子の水分含有量は相対的に高く、ほとんどの場合、種子の水分含有量は、気体の相対湿度が十分に高くない場合、減少しがちである。続くインキュベーション中に水分含有量が減少する影響を説明するため、次の例の実験が行われた。
1.10gの種子を含むそれぞれの試験体に、種子を飽和させるために以前述べられた所定時間、摂氏20度の水を吸収させた。
2.種子の水分含有量はインキュベーション中に徐々に減少した。種子の水分含有量は、インキュベーションの期間の間3つの異なるスピードで、(インキュベーション前の水分含有量の減少及びインキュベーション中の水分含有量の減少の両方を通して)25%(乾燥種子ベース)低減された。種子の水分含有量が25%(乾燥種子ベース)減少したスピードは、通常のインキュベーション時間の約10%、通常のインキュベーション時間の約25%、通常のインキュベーション時間の約50%だった。
3.水分含有量の減少の後、所定のインキュベーション時間満了となるまで、水分含有量が減少したまま、インキュベーションは続けられた。
4.種子は、安全に貯蔵できるように、インキュベーションの後、浸漬前の最初の水分含有量となるまで乾燥された。
5.種子のインキュベーションの水分含有量、インキュベーション時間、及び平均発芽時間(MGT)の減少及び発芽能力(GC)の増加のプライミング効果が、上記述べられた方法に沿って決定された。
表4に示されるように、平均発芽時間(MGT)及び発芽能力(GC)のプライミング効果は、水分が1〜5%低減されたときに最も効果的である。しかし、インキュベーション時間の25%以上の間、インキュベーション中の種子の水分含有量(乾燥種子ベース)が25%以上であれば、まだポジティブな効果が示される。他の例では、インキュベーション中の水分含有量の早い減少は、プライミングのポジティブな効果を制限するか、妨げる。
吸収する工程の重要性を示すために、次の例の実験が行われた。
1.10gの種子の試験体に、吸収の後、種子の水分含有量が25%(乾燥種子ベース)、完全に吸収した種子の50%、完全に吸収した種子の75%、となるように、異なる時間の期間で水分を吸収させた。
2.異なる吸収の度合いの種子は、通常のインキュベートされた種子に関しては次の同じ手順でインキュベートされた。しかし、吸収後のそれぞれの水分含有量は、インキュベーションの間維持された(中間の乾燥工程はなかった)。
3.種子はインキュベーションの後、吸収前の最初の水分含有量となるまで乾燥された。
4.種子のインキュベーションの水分含有量(MC)、インキュベーション時間、及び平均発芽時間(MGT)の減少及び発芽能力(GC)の増加のプライミング効果が、上記述べられた方法に沿って決定された。
平均発芽時間(MGT)及び発芽能力(GC)に関するプライミング効果で、吸収の効果が表5に示される。表5に示されるように、吸収が悪いと、プライミングのポジティブな効果を妨げる。すなわち、種子はプライミングによって十分に水和されなかった。種子が発芽を完了させるのに必要な水分含有量まで初期に届くことが重要であり、さもなければ続くプライミング処理は、種子の発芽時間(MGT)及び発芽能力(GC)の増加を改善させるのに助けとならないだろうということが結論づけられる。しかしながら、改善は吸収の75%程度で認められる。このポジティブな効果は、発芽の第二段階を完了させるのに十分な水の75%しか吸収していなくても、種子は発芽の第二段階に入るまでに十分な水を有しているためである。
水分の低減工程のポジティブな効果を示すために、インキュベーションの継続時間を延長した一連の実験が設定された。
1.種子10gの試験体に、水分含有量が低減された後、本発明のこの方法に沿って、水分を吸収させた。
2.種子の一部は、通常のインキュベーション時間の間インキュベートされ、他の種子は延長された時間の間インキュベートされた。
3.種子はインキュベーションの後、吸収する前の最初の水分含有量まで乾燥された。
4.種子のインキュベーションの水分含有量(MC)、インキュベーション時間、及び平均発芽時間(MGT)の減少及び発芽能力(GC)の増加のプライミング効果が、上記述べられた方法に沿って決定された。
実施例はインキュベーション前の水分低減工程の重要性を説明する。水分低減工程の後、延長されたインキュベーションにより、種子が第三段階(発芽、根の発毛)に入るリスクをはるかに少なくすることができる。プライミングの最中にもし種子が発芽の第三段階に入ってしまい、その後乾燥して貯蔵されたら、種子の活力、種子の生存能力は、貯蔵性(示さず)とともに損なわれていただろう。表6に示されるように、本発明の方法でプライムされた実施例の種子は、ほとんどネガティブな効果なく、インキュベーションを延長させることができた。
Claims (19)
- 種子のプライミング方法であって、該方法は、
前記種子が吸水の第二段階に入るのに必要な水の量の75重量%以上を吸収するように、プライムされる種子を水溶液で濡らす、種子を濡らす工程であって、濡らす時間は、吸水の第三段階に入るのに必要な時間よりも短い種子を濡らす工程と、
前記種子の水分含有量(重量%、乾燥種子ベース)を一個1パーセント以上低減し、前記種子の残りの水分含有量が25重量%以上となるように低減する種子の水分を低減する工程と、
インキュベーションの間の前記種子の重量が、前記インキュベーションの前の前記種子の前記重量の80%以上に維持され、前記インキュベーションの間の前記種子の水分含有量(乾燥重量ベース)が、インキュベーション時間の25%以上の間、25重量%以上に維持されるように、前記種子をインキュベートするインキュベーション工程、とを含む、種子のプライミング方法。 - プライムされる前記種子は、前記種子が吸水の第二段階に入るのに必要な水の95重量%以上を、前記種子が吸水するように濡らされる、請求項1に記載の種子のプライミング方法。
- プライムされる前記種子は、前記種子が前記吸水の第二段階に入るのに少なくとも十分な水を、前記種子が吸収するように濡らされる、請求項2に記載の種子のプライミング方法。
- 濡らす継続時間は、前記吸水の第二段階に入るのに必要な時間よりも、1〜20%長い、請求項3に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子は、
内胚乳種、
裸子植物種、
外胚乳種、及び/又は
果皮(子嚢)を有する種子である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。 - 前記種子を濡らす工程は、前記種子を水溶液に浸漬することを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記水溶液は、通気され、そして前記種子を濡らす工程の間、継続的に又は断続的に、選択的に撹拌される、請求項6に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子の水分含有量は、前記種子の残りの水分含有量が、前記種子が発芽を完了させるのに十分でないように、低減される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子の前記水分含有量は、前記種子を濡らす間に増加した重量の1〜60%が、濡らされた前記種子の水分を低減する工程で失われ、及び/又は
前記種子の重量は、濡らされた前記種子の水分を低減する工程で、1〜10%低減される、請求項1〜8のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。 - 前記水分は、前記種子に対して空気を吹き付けることで低減され、前記空気は40%未満の相対湿度及び摂氏25〜30度の間の気温を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子の水分を低減する工程の継続時間は、発芽を完了させるのに十分な水分を有している場合、同じ種類の種子が発芽するのに必要な時間の1/10以下であり、及び/又は
前記種子の水分を低減する工程の継続時間は、前記インキュベーション工程の継続時間の1/10以下である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。 - 前記種子をインキュベートすることは、相対湿度95%以上100%未満の空気の雰囲気下で前記種子をインキュベートすることを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記インキュベーション工程中の前記雰囲気の前記相対湿度は、80〜100%の間である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子は、水に自由に接触できる種子にとって、吸水の第二段階及び第三段階それぞれに入るのに必要な時間の差以上の時間、インキュベートされる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記インキュベーションの継続時間は、水に自由に接触できる種子にとって、前記吸水の第二段階及び第三段階それぞれに入るのに必要な前記時間の前記差に少なくとも対応し、しかし前記差の3倍より長くない、請求項14に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子は、前記インキュベーション工程の間回転され、及び
前記雰囲気は、前記インキュベーション工程の間、継続的に又は断続的に、入れ替えられる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。 - 前記インキュベーション中の前記種子の重量は、前記インキュベーション前の前記種子の前記重量の10%以内である、請求項1〜16のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
- 前記種子のインキュベーション工程の後に、前記種子の水分を低減する工程を含み、
前記水分含有量は、前記種子のプライミング前と少なくとも同じレベルまで低減される、請求項1〜17のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。 - 前記種子は、前記インキュベーションの間の前記種子の前記重量が、前記インキュベーションの前の前記種子の前記重量の少なくとも90%に維持されるようにインキューベートされる、請求項1〜18のいずれか1項に記載の種子のプライミング方法。
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